CN203377372U - 一种lte全频天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LTE全频天线。所述LTE全频天线包括基材层及设于基材层表面的铜箔层，该铜箔层包括天线馈电位、天线接地位及辐射单元。辐射单元包括分别用于高、中、低频率辐射的第一、第二和第三辐射单元；还包括用于提高第三辐射单元低频带宽的耦合单元。第一辐射单元位于天线馈电位一侧，与天线馈电位形成具有开口的口字形结构；第二辐射单元通过调节单元与天线馈电位连接，位于天线馈电位的另一侧，呈长方形结构；第三辐射单元通过短路单元与天线接地位连接，位于天线馈电位第二辐射单元的同侧，呈乃字形。所述天线通过同轴电缆连接LTE射频模块。与现有技术相比，所述的LTE天线结构简单，性能稳定，非常适合工业大批量生产。

Description

一种LTE全频天线

技术领域

本实用新型涉及笔记本电脑或平板电脑用的LTE天线技术领域。 

背景技术

 3G和LTE技术是实现使笔记本电脑能随时随地快速接入互联网发展的必然产物。LTE（Long Term Evolution, 长期演进）项目是3G长期演进，于2004年12月3GPP多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM和多天线MIMO等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率（峰值速率能够达到上行50Mbit/s,下行100Mbit/s），并支持多种带宽分配：1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz等，频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖显著提升。LTE无线网络架构更加扁平化，减小了系统时延，降低了建网成本和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准。 

   随着无线网络技术地快速发展，笔记本电脑和平板电脑对内置天线的要求也越来越高。但目前的内置天线类型仍存在一些不足：(1)笔记本电脑与平板电脑的轻薄化给天线的设计带来了重大技术挑战，超薄意味着天线高度的降低，而高度是天线设计的关键因素。(2)笔记本电脑与平板电脑的多制式及宽带化。由于北美、欧洲以及中国国内等的运营商对于LTE不同频段的使用上有着不同的要求，因此市场要求笔记本电脑和平板电脑在LTE上需要实现多制式，其天线要覆盖LTE的所有频段，从698MHz-960MHz，从1710MHz-2170MHz，从2.3GHz-2.69GHz，且还要求LTE天线在占用很小尺寸的情况下达到运营商给定标准要求，这无疑增加了天线的设计难度。并且随着接入网络的用户数量日益增多，配备LTE模块的笔记本电脑和平板电脑需要采用MIMO（多进多出）的无线分集技术，在发射端和接收端采用了多个天线传输和接收信号，以获取更好的信号质量，但是同时导致电脑配置天线数量的增加，为天线设计带来更大的技术挑战。（3）天线的小型化及稳定性。狭小的设计空间给LTE天线提出了非常高的要求，因市场需要电脑的轻薄化，故希望LTE天线在设计时候最好能够舍弃对天线厚度的要求，在平面结构内实现LTE全频段覆盖。轻薄的电脑设计对自身结构工艺同样提出了很高的标准，在抗冲击，耐腐蚀等方面需要达到一定的要求，然而天线作为电脑内部不可或缺的零部件，其结构与性能的稳定性的指标也是相当严格。所以笔记本电脑与平板电脑天线的技术创新主要表现在平面结构内实现LTE全频段天线。 

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种LTE全频天线。 

所述LTE全频天线，包括基材层及设于基材层一表面的铜箔层，所述铜箔层包括天线馈电位、天线接地位及辐射单元，所述辐射单元包括分别用于高、中、低频率辐射的第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元。 

其中，第一辐射单元与天线馈电位连接，其位于天线馈电位一侧，由天线馈电位一端开始向另一端延伸但不与天线馈电位另一端接触，与天线馈电位形成具有开口的口字形结构。第二辐射单元通过用于调整第二辐射单元谐振频率的调节单元与天线馈电位连接，位于天线馈电位的与第一辐射单元相对的一侧，呈长方形结构。第三辐射单元，其通过短路单元与天线接地位连接，位于天线馈电位第二辐射单元的同侧，相对于第二辐射单元更加远离天线馈电位，呈乃字形。 

优选的，所述辐射单元还包括用于提高第三辐射单元低频带宽的耦合单元，其与天线馈电位连接。 

具体的，所述天线接地位设置在基材层一侧边且平行于该侧边设置，所述天线馈电位位于天线接地位上方且垂直于天线接地位，将基材层表面上部分分为左右两侧。 

具体的，所述天线馈电位通过同轴电缆内芯连接LTE射频模块；天线接地位通过同轴电缆外层连接LTE射频模块。 

与现有技术相比，本实用新型所述LTE全频天线其辐射体结构实现了平面天线设计，最大可能地减少了天线对厚度的要求，适应目前笔记本电脑和平板电脑的轻薄外观要求，符合市场发展趋势;所述的LTE天线结构简单，性能稳定，非常适合工业大批量生产。 

附图说明

图1是本实用新型所述LTE全频天线结构示意图； 

图2为所述LTE全频天线实施例的回波损耗图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型原理作进一步详细描述。 

如图1实施例所示，该 LTE全频天线是由PCB板及设置在PCB板上的铜箔线路组成，PCB板采用长方形FR4板20作为天线基材层。铜箔线路10包括天线馈电位11、天线接地位12及辐射单元，这些功能单元通过蚀刻形成于基材层上。其中，天线接地位12设置在基材层(FR4板)一较长侧边处且平行于该侧边设置，天线馈电位11位于天线接地位12的上方且垂直于天线接地位12，将FR4板表面上部分分为左右两侧。 

如图1，所述的辐射单元包括第一辐射单元13、第二辐射单元14、第三辐射单元16和耦合单元17。其中，第一辐射单元13与天线馈电位11连接，位于天线馈电位一侧，由天线馈电位一端开始向另一端延伸但不与天线馈电位另一端接触，与天线馈电位形成具有开口的口字形结构。第一辐射单元13为频率2.3GHz-2.7GHz的辐射单元。第三辐射单元16为频率698MHz-960MHz的辐射单元，并且第三辐射单元16能够产生高次模，该高次模将在高频1710MHz-2170MHz产生一个谐振，进一步加大高频位置带宽，并提高其辐射效率。第二辐射单元14呈长方形结构，位于天线馈电位的与第一辐射单元相对的一侧，其通过调节单元15与天线馈电位11连接，第二辐射单元14为频率1710MHz-2170MHz的辐射单元。调节单元15迂回弯曲设置，用于调整第二辐射单元谐振频率的。第三辐射单元16呈乃字形，通过短路单元18与天线接地位12连接，该辐射单元位于天线馈电位11第二辐射单元的同侧，相对于第二辐射单元更加远离天线馈电位。短路单元18为天线短路线，可以有效的改变天线的分布电容和分布电感，进一步提高低频带宽。耦合单元17用于提高第三辐射单元16的低频带宽，其与天线馈电位11连接，位于第三辐射单元16的端头，该耦合单元17还可影响第三辐射单元16的高次模。 

使用时，该天线放置在笔记本电脑或者平板电脑边缘处，通过同轴电缆连接电脑内的LTE射频模块，其中同轴电缆内芯连接LTE射频模块和天线馈电位11，天线接地位通过同轴电缆外层连接LTE射频模块。 

图2为所述LTE全频天线实施例的回波损耗图。从图2可以看出所述全频天线在698MHz-960MHz,1710MHz-2700MHz,2.3GHz-2.7GHz较好的实现了谐振。 

Claims (5)

1.一种LTE全频天线，包括基材层及设于基材层一表面的铜箔层，所述铜箔层包括天线馈电位（11）、天线接地位（12）及辐射单元，其特征在于: 所述辐射单元包括：

第一辐射单元（13），其与天线馈电位（11）连接，位于天线馈电位一侧，由天线馈电位一端开始向另一端延伸但不与天线馈电位另一端接触，与天线馈电位形成具有开口的口字形结构；

第二辐射单元（14），其通过用于调整第二辐射单元谐振频率的调节单元（15）与天线馈电位（11）连接，其位于天线馈电位的与第一辐射单元相对的一侧，呈长方形结构；

第三辐射单元（16），其通过短路单元（18）与天线接地位（12）连接，位于天线馈电位第二辐射单元的同侧，相对于第二辐射单元更加远离天线馈电位，呈乃字形。

2.根据权利要求1所述的LTE全频天线，其特征在于，所述辐射单元还包括用于提高第三辐射单元（16）低频带宽的耦合单元（17），其与天线馈电位（11）连接。

3.根据权利要求1所述的LTE全频天线，其特征在于，所述天线接地位（12）设置在基材层一侧边且平行于该侧边设置，所述天线馈电位（11）位于天线接地位上方且垂直于天线接地位，将基材层表面上部分分为左右两侧。

4.根据权利要求1所述的LTE全频天线，其特征在于，所述天线馈电位通过同轴电缆内芯连接LTE射频模块；天线接地位通过同轴电缆外层连接LTE射频模块。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的LTE全频天线，其特征在于， 所述基材层为FR4板。

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